基于數字驅動的新型電力零售交易平臺構建

許益鋒

（國能浙江能源銷售有限公司 浙江杭州 310016）

0 引言

能源環境的變革推動了電力交易改革，電力零售市場受到了巨大沖擊［1］，逐漸向自由化發展，電力市場內部的競爭也越來越激烈。為了打破現有的電力壟斷機制［2］，降低電力用戶費用，需要積極實施電力零售改革。研究表明，目前我國已經開始通過降低上網電價、設置電價體系來整頓電力市場［3］，還原電力市場的供求關系，已經取得了初步成效。近年來，電力科技逐漸走入人們的視野［4］，應用電力可以進行智能化自動調度，快速診斷電力交易故障，降低電力損耗，因此，在該背景下需要構建1 個新型電力零售交易平臺［5］。

原有的電能計量平臺主要由賣方進行抄表、維護，極容易受電力市場內部變化影響產生買賣爭執，從而導致電能計量誤差［6］，不利于電力市場的發展，因此需要針對現有的零售市場進行需求管理，推動配電自動化發展。相關研究人員針對目前的電力市場設計了簡單的電力零售平臺［7］，包括區塊鏈電力服務平臺、微網架構電力零售平臺等，但上述平臺受數字信息流總量的影響，實際應用效果較差。數字驅動是1 種先進的數字信息流決策運營技術［8］，不僅可以優化現有的電力交易模式，還能實現經濟共享，豐富配電零售市場的零售交易模式。因此，本文基于數字驅動設計了1 種全新的電力零售交易平臺。

1 電力市場交易現狀

浙江電力市場發展起步較晚，2017 年初期才開始逐步進行電力市場建設，直至2019 年首次電力現貨市場周結算試運行［9］。到了2021 年，浙江電力市場飛速發展，設置了多個綠電交易點，電力零售也在有序開展，截至2021 年底，浙江電力用戶已經突破了5.7 萬，電力市場活躍度實現了飛躍。研究表明，浙江電力注冊資金≥2 億元的售電公司已經達到了80 所，其按注冊資金劃分示意圖如圖1 所示。

圖1 浙江售電公司占比（按注冊資金劃分）

由圖1 可知，注冊資金≥2 億元的售電公司數量最多。針對浙江電力企業進行進一步分析發現，其主要分為4 種不同的類型，分別為發電型、國網型、國資背景型、民營企業型。近幾年浙江電力市場規模變化如圖2 所示。

圖2 歷年浙江電力市場規模

由圖2 可知，近幾年，浙江市場化電量逐步放開，參與電力市場的中小企業用戶越來越多，售電公司傳統的客戶線下拜訪和簽約模式的瓶頸逐漸顯露。面對這種電力零售新局面，售電公司想要獲得更多、更優質的客戶，在提升自身服務能力的同時，急需打破傳統電力零售模式，探索構建靈活高效、智慧協同的電力零售新模式。

目前電力市場發展主要存在8 個關鍵問題：①售電公司獲客成本高、客戶地理位置分散、對售電市場規則不了解［10］，導致簽約難度過高；②網上營業廳線上操作步驟繁瑣，導致注冊與簽約效率低下，增加客戶簽約壁壘；③欠缺對營銷業務人員線上線下合理有效的閉環管控，導致服務質量參差不齊；④無單一終端進行業務辦理和維護，導致營銷業務人員無法一次性完成簽約任務；⑤套餐研究發布過程冗長，導致無法快速適應市場變化；⑥無對應較全面、配套新能源市場模式的用戶需求側服務，在雙碳目標下，用戶用電需求豐富，導致目前線下簽訂模式難以讓用戶快速、全面地了解所需要的購電方案；⑦售電公司無法有效獲取客戶分時用電信息，無法提供定制化、多樣化的購電服務；⑧沒有充分發揮集團產業協作優勢來豐富營銷拓客渠道，導致銷售路徑和渠道沒有得到最大化的拓展甚至受限。針對上述電力市場存在的問題需要研究全新的解決思路。

隨著電力市場化交易額增加，電價的浮動越來越大。以浙江電力市場為例，在不保底售電后大量用戶涌入市場，簽訂用電合同的耗時逐日增加，導致電力市場的售電窗口期較短，用戶的質量急劇下降。在此背景下，部分售電公司開始以優質服務為競爭主體，設計了許多優質套餐，如圖3 所示。

圖3 售電優質套餐

在圖3 套餐基礎上，大量用戶開始辦理售電業務，但在電力市場發展初期，并不存在系統化平臺，嚴重影響業務的辦理效率，基于此，需要設計1 個系統化的電力零售交易平臺。

數字驅動是目前杭州電力市場中發展的新方向，很多售電企業紛紛建立線上售電商城，將其與線下營業廳對接。這種零售交易方式不僅可以改變原有的電力零售模式，還能實現精準營銷，提高業務辦理效率，從而提高用戶的交易體驗感。以浙江某用電企業為例其構建的電力新零售平臺如圖4 所示。

圖4 杭州某用電企業電力零售平臺

由圖4 可知，該零售平臺通過多元數字驅動融合將線上支付與線下營業廳相結合，用戶可以在線上商城選取相關的交易套餐進行支付，再通過線下營業廳的一站式服務解決售后問題，快速高效地完成零售交易管理，實現雙贏，因此構建電力零售交易平臺是電力企業的必然選擇。

2 構建電力零售數字驅動平臺

2.1 創建電力零售交易平臺業務角色

為了提高海量客戶的交互便捷性、操作流暢性，使其可以享受一站式線上服務，引導客戶快速完成線上合約，首先需要創建合理電力零售交易平臺內部的業務角色。本文設計的電力零售交易平臺根據國家能源零售新模式的需求選取了4 個不同的業務角色，電力零售交易平臺業務角色組成示意圖如圖5 所示。

圖5 電力零售交易平臺業務角色組成示意圖

由圖5 可知，售電公司是電力交易的核心，通過零售市場向用戶發布相關的電力銷售業務，宣傳用電套餐等，全面滿足用戶的需求；零售市場用戶是最常見的電力市場消費者，了解售電價格后選擇符合自身使用需求用電套餐完成消費，除此之外，還可以定期發布用電需求，制定針對性較強的個性化用電方案；平臺運營方主要負責運營平臺內部的交易數據，設置合理的的交易參數，使平臺的使用性能滿足用戶需求；平臺監督方主要負責開展平臺的監督工作，通過各種渠道對平臺內部的服務進行監督，提升設計平臺的綜合服務質量。

針對上述創建的電力零售平臺業務角色，可以進一步設計平臺的技術架構，如圖6 所示。

圖6 電力零售交易平臺技術架構

由圖6 可知，該技術架構遵循電力零售交易需求，共包括網上零售商城、售電管理系統、零售平臺管理系統這3 個部分。該電力零售交易技術架構以開源架構、自主可控為原則，采用“云平臺、數據湖、微服務”技術體系；平臺底座技術體系中的微服務集成DevOps 進行開發，并在此基礎上進行擴充。為了滿足各業務場景，該架構建設了管理中心，可以通過用戶管理、權限管理實現用戶鑒權、訪問控制，防止暴力破解。除此之外，該平臺還應用了日志系統和監控中心實現用戶行為審計，保障平臺安全穩定運行。

2.2 基于數字驅動設計電力零售交易機制

隨著電力企業的增多，電力零售交易數據的組成越來越復雜，難以通過常規的方法處理零售交易數據，創建符合交易需求的電力零售交易機制，因此本文設計的電力零售交易平臺應用數字驅動技術處理電力零售交易數據，設計了全新的電力零售交易機制。

在開始交易前，需要設置1 個數據驅動鏈，輸入獲取的用戶信息進行數據分析，評估用戶的潛在價值，從而制定符合用戶需求的方案，用戶在線選購套餐完畢可以輸出選取的套餐編號，進行售后跟進，為后續電力零售交易機制的制定作參考。

阿里不明白這些，只覺得好熱鬧，他不禁高興起來。拍著巴掌又蹦又跳地大聲唱：“阿里的弟弟過來了!阿里的爸爸過來了!”

本文設計的電力零售交易平臺使用數據驅動技術創設了客戶畫像，從企業風險、企業基本情況、用能情況、忠誠度等方面對企業的需求進行分析，獲取相關的數據，再進行數據清洗與分類，從而準確預判客戶的需求特點。根據上述提取出的用戶特征可以將零售交易平臺與交易中心對接，獲取符合市場競爭需求的交易價格，此時該平臺設置的交易機制如圖7所示。

圖7 電力零售交易平臺交易機制

由圖7 可知，該零售交易機制引入了碳價格信號進行替代，在現貨市場區域，可整合用戶資源，結合用戶在不同時段用電量，優化在批發市場中各電源種類的購電比例，以最大平衡能力為具有綠電需求的用戶采購綠電，使其既滿足原有的交易目標，又降低了實際交易成本，從而推動電力市場有效轉型。

在實際交易過程中，設計的電力零售交易平臺可以根據電能替代情況設置電交易價格，推動電能替代?？梢圆少復獠繑祿?，簡化客戶操作流程，實現一分鐘建檔、三步完成簽約。還可以優化完善當前營銷管理功能，實現業務人員注冊、報備、跟進、客戶信息采集、購電意向評估等各個環節的營銷管控。針對套餐中電能量部分和偏差考核部分設計靈活結算引擎，支持導入客戶歷史用電量，快速評估套餐電費，評估完成后支持一鍵發布套餐。

2.3 構建電力零售智能化交易合約

電力零售交易效率對電力零售交易效果有重要影響。本文構建的電力零售交易平臺不僅將移動端打造為集業務辦理、線上電子簽章、合同模板打印、下載等為一體的一站式終端，還構建了電力零售智能化交易合約，首先需要計算電-碳產品價格關系式P0，如式（1）所示。

式中：PE為電產品價格；PC為碳產品價格；此時售電公司的收益V 如式（2）所示。

為了確定電量交易閾值，需要進一步計算用戶的用電成本，如式（3）所示。

此時結合用戶發布的需求可以制定針對化用戶交易需求，計算用戶產品組合零售值，如式（4）所示。

式中：QE為所需電量；QC為所需碳量；Sk為輔助參數。

根據上述零售值可以確定最終售電公司競價，此時根據上述參數設計的智能化合約如圖8 所示。

圖8 智能化合約

由圖8 可知，使用上述的智能化合約可以采集用戶分時用電信息，構建用電分析模型，基于用戶用電峰、谷電量，分析是否具備負荷側調節能力。還可以構建實時成本計算模型，分析展示用戶電費變化，并且為用戶提供用電建議報告。除此之外，還可以為用戶提供包括綠電在內的多種套餐方案，為客戶提供電、氣、熱、冷、壓縮空氣等用能解決方案，根據客戶特有資源選擇投資分布式光伏、分散式風電、分布式燃機、儲能、熱泵等，實現多種能源的相互轉化和優化配置，并提供能源技術支持服務，實現節能降耗、低碳綠色、降本增效，滿足客戶的多種能源需求。

3 實例測試

3.1 測試準備

為了驗證設計的電力零售交易平臺的實際交易效果，本文選取某區域的電力用戶進行實例測試。該區域位于某市縣城，在2020—2021 年，該區域仍使用較落后的電力零售方式進行交易；受電力市場發展的影響，于2020 年開始進行電力零售交易改革，在2021 年正式開始使用本文設計的電力零售交易平臺進行交易。

3.2 測試結果與討論

為了增加實測的準確性，本文假設初始的電力市場可再生能源占比為三成，此時該區域的基礎電價為0.634 元/kWh，其能源與時間占比關系如圖9 所示。

圖9 某區域電力能源與時間占比圖

由圖9 可知，隨著時間變化，可再生能源的占比也在不斷浮動，原始電力市場中，可再生能源占比為30%，應用電力零售交易平臺的平均可再生能源占比為39.3%，所有月份的可再生能源都在37%以上。應用電力零售交易平臺進行交易后的可再生能源占比均有所提高。

對應用電力零售交易平臺進行交易后的清潔能源消納量進行對比，對比結果如圖10 所示。

圖10 清潔能源消納量

從圖10 可知，清潔能源消納量在應用新的交易平臺后也有了大幅提升，年度清潔能源消納量共計提升16 200 kWh，有效促進了清潔能源替代。

對應用電力零售交易平臺進行交易后，電力用戶原始用電量與套餐電量進行對比，對比結果如圖11 所示。

圖11 電力用戶用電量比對

通過圖11 可知，在應用電力零售交易平臺后，用戶的用電量得到了大幅的提升，年度用電量總計增加了16 850 kWh，可以有效促進電能替代，整體交易效果較好。證明本文設計的電力零售交易平臺的交易性能良好，具有節約性，有一定的應用價值。

4 結語

綜上所述，近年來，隨著電力市場發展，中小型電力企業的數量越來越多，隨之出現了許多問題。為了提升各個區域的電力市場發展效果，需要開展電力零售交易模式創新。本文結合電力零售交易的智能化需求，使用數字驅動技術設計了1個全新的電力零售交易平臺。實例測試結果表明，設計的電力零售交易平臺的交易性能良好，有一定的應用價值，為后續電力交易可持續發展作出了一定的貢獻。